前面已选L/D=6，螺槽深度H是一个重要参数，它对挤出物的素化和混炼质量、机器的生产率和功率消耗以及螺杆的强度等都有直接影响。
一般H=（0.18～0.25）D， 当H减小时，剪切速率增加，增强胶料的塑化和混炼效果，但胶料的温升较大，产量较低。取螺杆的末端H1=10mm，螺杆的头部H2=14mm
（2）压缩比
螺杆的压缩比是指喂料口处螺纹沟容积与挤出段最后一个螺纹沟槽容积之比。
螺杆的压缩比取决于胶料的物理压缩比，物理压缩比是指胶料进入加料口前与从挤出段出来后胶料的比容之比，它表示胶料压实的程度，其值与胶料性质、加工条件及胶料在螺槽中的填充程度有关。
热喂料挤出机的螺杆压缩比一般为1.3～1.5，冷喂料螺杆的压缩比为1.7～2.1。
（3）螺纹导程和升角
螺纹导程影响到螺纹沟槽的有效容积。在S增大时，吃料容易，输送胶料能力高，产量也随之增加。S减小时，轴向压力增大，胶料在机筒内停留的时间增加，塑化均匀，半制品的质量好，但螺纹沟槽容积减小，产量下降。过大的S会造成胶料塑化不均，影响挤出半制品的质量。 螺纹导程与螺纹升角?的关系为：S??Dtg?
本设计采用螺纹升角??18?，慢 S??Dtg??3.14?60?tg18??60mm （4）螺棱的轴向宽度
螺棱的轴向宽度会影响螺纹沟槽的容积，导致产量和功率消耗的变化。在保证强度的前提下，螺棱轴向宽度取小些为好。一般轴向宽度e=（0.06～0.08）D
则e=3.6～4.8mm，取e=4mm （5）螺纹断面形状
常见的断面形状有矩形断面、梯形断面、锯齿形断面。由于锯齿形螺纹断面具有较高的强度和输送能力，所以本设计采用锯齿形断面。 6.螺杆头部形状
6
螺杆头部形状的选择应有利于胶料的流动，防止产生死角，避免胶料焦烧。常见的头部形状有球头形、锥形头、弹形头、平头。本设计采用锥形头，且螺杆与螺杆头部采用螺纹联接并在螺杆上铣花键。
2.4螺杆强度校核
（1）剪切应力的计算：
Mn Wn??式中?—螺杆剪切应力；
Mn—螺杆的扭矩；
Wn—抗扭截面模量。
Mn?9550000Nmax? nmax式中Nmax—电机最大功率；
nmax—螺杆最大转速；
?—机械传动效率，取0.7～0.8
则Mn?9550000Nmax15??9550000??0.75=0.89?106N?mm nmax121.2抗扭截面模量Wn如下：
Wn??16d1(1??4)
3式中d1—螺杆螺纹根径；
?—螺杆内孔直径与螺纹根径之比值。 Wn??16d1(1??4)?33.14?483?(1?0.234)=0.216?105N?mm 16Mn0.89?106于是剪切应力??=41.20N/mm2 ?5Wn0.216?10（2）压应力计算
?y?
p F7
式中?y—压应力；
P—胶料对螺杆的轴向作用力； F—截面处的断面积
3.14?122?200?P=200F=200?=22608Kg=221558.4N44?D2F??(d2?d0)?3.14?(602?482)?4069.44mm2 则?y?2p221558.4=54.44N/mm2 ?F4069.44（3）弯曲应力计算
??Mmax Wz式中?—最大弯曲应力；
Mmax—在L/2处由重力G引起的最大弯矩，Mmax?GL 2G—螺杆伸出段的重量,G=50Kg； L—螺杆伸出段长度，L=360mm；
Wz—抗弯截面模量，Wz??32d1(1??4)。
3于是Mmax?GL50?360??9.8=88200N?mm 22?33.14Wz?d1(1??4)??483?(1?0.234)=10821.47N?mm
3232??（4）强度条件
Mmax88200?=8.15N/mm2 Wz10821.47按第三强度理论，螺杆受扭、压、弯联合作用，其强度条件为：
???(?y??)2?4?2?[?]
[?]??sns
式中[?]—材料的许用应力；
?s—材料的屈服限；
8
ns—材料的安全系数，取ns=3～3.5。
实际上螺杆自重引起的弯曲应力比剪切应力和压应力小得多，故可忽略不计，则????y?4?2。
于是????y?4?2?54.44?4?41.202=82.73N/mm2
[?]??sns?490=163.33MPa 3因为??<[?],所以螺杆的强度合格。
2.5螺杆与减速器低速轴联接花键的选择和强度校核
选择矩形花键，花键的规格为：N×d×D×B=8×42×46×8。
2T?103花键连接的强度条件为：?p??[?p]
?zhldm式中：?—载荷分配不均系数，与齿数多少有关，一般取?=0.7～0.8；
z—花键的齿数；
l—齿的工作长度，mm；
h—花键齿侧面的工作高度，矩形花键，h?D?d?2C，此处D为2外花键的大径，d为内花键的小径，C为倒角尺寸，单位均为mm；渐开线花键，??30?，h=m,??45?,h=0.8m,m为模数；
dm—花键的平均直径，矩形花键，dm?di为分度圆直径，mm；
[?p]—花键连接的许用挤压应力，MPa；
D?d；渐开线花键，dm?di，2查得：[?p]=120～200MPa
已知：Z=10,l=80mm,?=0.8,T=1745.5N?m,
h?D?d46?42?2C??2?0?2mm 22D?d46?42dm??=44mm
22 9
2T?1032?1745.5?103??p???61.98Mp<[?p]
?zhldm0.8?10?2?80?44则花键的强度足够。
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螺杆设计说明书
